用于动态流体钉扎的装置制造方法及图纸

本公开内容提供微结构化的疏水表面和用于抓握湿的可变形表面的装置。本文公开的表面和装置利用分离接触的Wenzel‑Cassie机制来产生多层Wenzel‑Cassie结构。Wenzel‑Cassie结构以空间周期分隔，该空间周期对应于微结构或装置设计成要与之接触的湿的可变形表面的至少一种褶皱本征模，从而允许可变形表面抓握而不会滑动。本发明专利技术的微结构特别设计成当在可变形表面上施加剪切力时防止形成Shallamach波。本公开内容的多级别Wenzel‑Cassie状态随时间产生，且因此在滑动的情况下且更重要地在局部化的情况下以分级的流体钉扎为特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于动态流体钉扎的装置相关申请的交叉引用该申请要求享有于2017年9月28日提交的编号为62/564,783的美国临时申请的权益，该临时申请由此通过引用以其整体并入。
本公开内容大体上涉及微结构化表面以及包括该微结构化表面的装置。本文公开的表面可用于防止或最小化微结构化表面和可变形表面之间的液体界面处的滑动。微结构化表面可在疏水表面上具有微观特征的分级布置，且采用动态流体钉扎以增加接触角滞后，从而提供粘附而不是排斥的表面。
技术介绍
润湿是液相和固相之间的关系，且润湿对于流体钉扎是必不可少的。润湿的特征在于在液体和固体表面之间的界面处的接触角。接触角代表液体和固体之间的分子间相互作用，其中最小化相互作用的能量。接触角还可与粘附力和内聚力之间的力平衡相关联。润湿对于两种材料的粘合或粘附很重要。有两种类型的润湿：非反应(静态)润湿和主动(动态)润湿。液体和固体之间的粘附力会引起液滴散布在固体表面上(Wenzel润湿)。液体内的内聚力会引起液滴聚结，并避免与表面接触(Cassie-Baxter润湿)。粘附力和内聚力的并置导致流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括具有至少两个分级级别的微结构化表面的装置，其中所述至少两个分级级别在与湿表面接触时产生Wenzel-Cassie流体钉扎状态，其中所述至少两个分级级别产生分离接触的Wenzel-Cassie润湿状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 US 62/5647831.一种包括具有至少两个分级级别的微结构化表面的装置，其中所述至少两个分级级别在与湿表面接触时产生Wenzel-Cassie流体钉扎状态，其中所述至少两个分级级别产生分离接触的Wenzel-Cassie润湿状态。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分级级别产生受挫的润湿状态。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分级级别产生受挫的接触表面。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分级级别在至少一个分级级别上产生亚稳态润湿状态。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分级级别具有能够适应目标可变形表面的褶皱本征模的周期性。


6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当剪切力施加到所述装置时，所述分级级别抑制目标可变形表面中的弯曲状态的发展。


7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当剪切力施加到所述装置时，所述分级级别在与可变形表面接触时抑制所述装置的平移。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微结构化表面还包括光滑化学表面，所述光滑化学表面具有分级级别的相同的亲水性、疏水性、疏油性或亲油性。


9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分级结构是自相似的。


10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微结构包括三个分级级别。


11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，第一分级级别在宽度上包括1-20微米(micron)，第二分级级别在宽度上包括10至500微米，且第三分级级别在宽度上包括100-10000微米。

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【专利技术属性】
技术研发人员：M米尔博克尔，L布吕歇尔，
申请(专利权)人：BVW控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH